La fatigue à grand nombre de cycles (HCF) prend une place majeure dans le dimensionnement des pièces de l’industrie automobile. Beaucoup de ces pièces sont obtenues à partir de tôles en acier par emboutissage. Lors de cette opération de mise en forme, l’acier est déformé plastiquement dans différentes directions. Une prévision fiable de durée de vie de ces pièces requière alors de connaître les propriétés en fatigue du matériau pré-déformé. De nos jours, l’évolution des propriétés en fatigue est souvent négligée, due principalement au temps prohibitif qui doit être alloué à des essais de fatigue classique. Pour réduire le temps de caractérisation, les essais d’auto-échauffement sont utilisés. Cette approche permet de déterminer l’influence d’une pré-déformation plastique homogène sur les propriétés en fatigue des aciers, via un modèle probabiliste à deux échelles. Le but de ce papier est de proposer une approche expérimentale originale pour identifier l’influence d’une pré-déformation plastique sur une large gamme de pré-déformation grâce à une seule et unique éprouvette. Le cas particulier d’une éprouvette avec un gradient constant de pré-déformation est présenté. L’utilisation de la corrélation d’images permet de valider la répartition du champ de pré-déformation plastique. Une mesure par caméra infrarouge lors de l’essai d’auto-échauffement couplée à la résolution de l’équation de la chaleur 1D permet d’identifier l’influence d’une pré-déformation plastique sur les propriétés en fatigue de l’acier dual phase considéré.